(57)【要約】【課題】十分な耐光性を有し、黄変が少なく、光学特性に優れたアクリル系樹脂組成物からなる導光体を提供する。【解決手段】メタクリル酸メチルを主成分として得られるアクリル系樹脂１００質量部に対し、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤０.０００５〜０.３質量部を含有するアクリル系樹脂組成物からなる導光体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタクリル酸メチルを主成分として得られるアクリル系樹脂１００質量部に対し、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤０.０００５〜０.３質量部を含有するアクリル系樹脂組成物からなる導光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学特性に優れた導光体に関する。さらに詳しくは、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤を含有するアクリル系樹脂組成物からなる導光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、薄型の看板、表示装置、液晶表示装置の背面光源等に用いられる光源装置として、導光体に光を入射して発光させるバックライト装置が知られている。近年では、特にエッジライト方式のバックライト装置が主流となっている。このエッジライト方式とは、導光体の端面に冷陰極管や熱陰極管などの光源を配置し、任意の形状またはパターンで発光させる方式である。
【０００３】
この種の光源装置は、より輝度が高く、よりコンパクト（軽量および薄肉）であることが求められている。このような光源装置における導光体の材料としては、導光体中の光の吸収、散乱、反射などの透過損失ができるだけ少ないものが望ましく、高い光線透過率を有する透明樹脂が適している。したがって、現在はメタクリル酸メチルを主成分として得られるアクリル系樹脂が多く採用されており、具体的には、そのアクリル系樹脂を任意の形状に成形したものや、樹脂板そのものが導光体として用いられている。光源となる冷陰極管は、その機構上紫外線を発するので、導光体を構成する透明樹脂には耐光性も要求される。その点でも、アクリル系樹脂は導光体の材料として優れている。
【０００４】
一方、導光体を利用した表示装置の大型化・高輝度化の要求の高まりに伴い、冷陰極管の使用本数を多くしたり、管電流値を大きくする場合が多くなっている。その結果、光源からの紫外線量が増えて、耐光性向上剤を含まないアクリル樹脂製導光体では、使用中に黄変する問題が生じることがある。
【０００５】
そこで、耐光性を改善するために、紫外線吸収剤を含有するアクリル系樹脂組成物からなる導光体が提案されている。その紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチル酸系のものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９５９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１で示される紫外線吸収剤の多くは、十分に紫外線吸収能力を発現する量を添加した場合、可視光領域の下限側（３７０〜４００ｎｍ）も吸収してしまう。したがって、例えば導光体をエッジライト方式の装置に使用する場合など、導光体の光路長が長くなる場合は透過光が黄変して見えることが多い。
【０００７】
本発明は、そのような課題を解決する為になされたものである。すなわち、本発明の目的は、十分な耐光性を有し、黄変が少なく、光学特性に優れたアクリル系樹脂組成物からなる導光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、特定の紫外線吸収剤を特定量含有させたアクリル系樹脂組成物からなる導光体が優れた効果を奏することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、メタクリル酸メチルを主成分として得られるアクリル系樹脂１００質量部に対し、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤０.０００５〜０.３質量部を含有するアクリル系樹脂組成物からなる導光体である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、特定の紫外線吸収剤を特定量含有させたアクリル系樹脂組成物を用いて導光体を構成しているので、その導光体は十分な耐光性を有し、黄変が少なく、光学特性に優れている。このような優れた特性を有する本発明の導光体は、特に、導光体の光路長が比較的長い場合に非常に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明で使用するアクリル系樹脂は、メタクリル酸メチル（以後「ＭＭＡ」と称する）を単量体の主成分として重合して得たものである。具体的には、樹脂を構成する単量体１００質量％のうち、ＭＭＡは５０質量％以上であることが好ましい。例えば、ＭＭＡの単独重合体であるポリメタクリル酸メチルや、ＭＭＡ５０質量％以上と他の不飽和単量体５０質量％以下とを共重合して得られる共重合体を使用できる。ＭＭＡの量は、樹脂を構成する単量体１００質量％のうち、８０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が特に好ましい。
【００１２】
ＭＭＡと共重合可能な他の不飽和単量体としては、例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル等のＭＭＡ以外のメタクリル酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類；メタクリル酸、アクリル酸等の不飽和酸類；スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。ＭＭＡと共重合可能な他の不飽和単量体は、必要に応じて２種以上を用いることもできる。また、共重合体は、必要に応じて無水グルタル酸単位やグルタルイミド単位を有していてもよい。
【００１３】
ＭＭＡと共重合可能な他の不飽和単量体としては、特に、アクリル酸メチル等のアクリル酸アルキル類が好ましい。アクリル酸アルキル類を適量共重合することで、成形時の流動性および耐熱分解性等が向上して成形加工性が良好となる。ただし、アクリル酸アルキル類の量は、耐熱性や透過率があまり低下しない程度にすることが好ましい。具体的には、アクリル酸アルキル類の量は、樹脂を構成する単量体１００質量％のうち、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下が特に好ましい。
【００１４】
また、低吸水性の観点からは、他の不飽和単量体としてスチレンを用いることも好ましい。ただし、このスチレンの量は、透過率や耐光性があまり低下しない程度にすることが好ましい。具体的には、スチレンの量は、樹脂を構成する単量体１００質量％のうち、２５質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下が特に好ましい。
【００１５】
さらに、ＭＭＡと共重合可能な他の不飽和単量体として、例えば、アリルメタクリレート、エチレングリコ−ルジメタクリレ−ト、トリエチレングリコ−ルジメタクリレ−ト、１,６−ヘキサンジオ−ルジメタクリレ−ト、１,６−ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト、ネオペンチルグリコ−ルジメタクリレ−ト等の多官能メタクリレ−トや多官能アクリレ−トなどの多官能単量体を用いてもよい。ただし、これら多官能単量体の量は、成形時の樹脂の流動性があまり悪くならない程度にすることが好ましい。具体的には、多官能単量体の量は、樹脂を構成する単量体１００質量％のうち、５質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましい。なお、成形時の樹脂の流動性があまり影響しない成形法、例えばキャスト重合等を採用する場合は、この限りではない。
【００１６】
アクリル系樹脂の製造方法に特に制限はなく、従来より知られる各種の重合方法、例えば溶液重合、懸濁重合、乳化重合、塊状重合、キャスト重合等を用いることができる。特にアクリル系樹脂を成形用の材料として製造する場合は、異物混入等を避ける観点から、例えば、特開昭５８−８８７０１号公報、特開２０００−２６５０７号公報、特開２０００−５３７１２号公報、特開２０００−１５９８１８号公報等に記載の連続塊状重合法を用いることが好ましい。アクリル系樹脂の製造においては、重合開始剤や分子量調節剤として、例えば、アゾ系化合物、過酸化物、メルカプタン化合物、テルペノイド系化合物等を適宜使用できる。
【００１７】
本発明で使用するアクリル系樹脂組成物は、上述したアクリル系樹脂にメトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤を含有させることにより得られる。メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤の含有量は、耐光性向上の観点から、アクリル系樹脂１００質量部に対して０.０００５質量部以上、好ましくは０.００３質量部以上、さらに好ましくは０.００５質量部以上である。また、透明性の観点から、アクリル系樹脂１００質量部に対して０.３質量部以下、好ましくは０.１５質量部以下、さらに好ましくは０.１質量部以下である。
【００１８】
メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤としては、下記一般式（１）
【００１９】
【化１】
2005326761.tif 000002
【００２０】
（式中、Ｒはアルキル基を表す）
で示されるものが好ましい。一般式（１）中のＲは、特に炭素原子数１〜１０のアルキル基であることが好ましい。
【００２１】
市販されているメトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤としては、例えば、ロシュ・ビタミン・ジャパン株式会社製商品名ＰＡＲＳＯＬ ＭＣＸ（４−メトキシ桂皮酸２−エチルヘキシル）などがある。
【００２２】
アクリル系樹脂組成物には、さらに耐久性を向上させるために、ヒンダードアミン系安定剤（以後「ＨＡＬＳ」と称する）を含有させてもよい。その場合のＨＡＬＳの含有量は、アクリル系樹脂１００質量部に対して、通常０.０００１質量部以上であり、０.００１質量部以上が好ましく、０.００３質量部以上がより好ましい。また、コストと透明性の観点から、通常０.１質量部以下であり、０.０５質量部以下が好ましく、０.０３質量部以下がより好ましい。メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤１００質量部を基準とした場合は、ＨＡＬＳの含有量は、通常１００質量部以下であり、８０質量部以下が好ましく、５０質量部以下がより好ましい。
【００２３】
アクリル系樹脂組成物には、必要に応じて種々の添加剤を含有させることができる。添加剤としては、例えば、シロキサン系架橋樹脂粒子、スチレン系架橋樹脂粒子、アクリル系架橋樹脂粒子等の有機系架橋微粒子；ガラス粒子、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機系微粒子（光拡散剤、艶消剤等）；アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ステアリン酸モノグリセライド、ポリエーテルエステルアミド等の帯電防止剤；ヒンダードフェノール類等の酸化防止剤；燐酸エステル類等の難燃剤；パルミチン酸、ステアリルアルコール等の滑剤；などが挙げられる。添加剤は必要に応じて２種以上を用いることもできる。
【００２４】
アクリル系樹脂組成物を調製する方法としては、従来より知られる各種の方法を用いることができる。例えば、予め重合して得たビーズ状、ペレット状あるいは粉砕されたアクリル系樹脂に、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤および必要に応じてＨＡＬＳや他の添加剤をヘンシェルミキサー等で混合し、その混合物を一軸または二軸の押出機や各種ニーダー等を用いて溶融混練して再度ペレット化する方法がある。また例えば、アクリル系樹脂を構成する単量体または単量体混合物、またはそれらの一部をあらかじめ重合した重合体もしくは共重合体と単量体もしくは単量体混合物とからなるシラップに、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤および必要に応じてＨＡＬＳや他の添加剤を混合し、その混合物を連続式またはバッチ式で塊状重合させることにより、ペレット状や板状等に成形する方法がある。
【００２５】
アクリル系樹脂組成物をペレット形状に製造する場合は、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤や他の添加剤を混錬する際に異物の混入を避ける観点から、先に述べた通り、特開昭５８−８８７０１号公報、特開２０００−２６５０７号公報、特開２０００−５３７１２号公報、特開２０００−１５９８１８号公報等に記載の連続塊状重合法の一連のプロセス内で混錬することが望ましい。
【００２６】
ペレット形状のアクリル系樹脂組成物は、押出成形、射出成形、プレス成形等、従来より知られる各種の成形方法により、任意の形状（板状、楔形状等）に成形して導光体として使用できる。また、キャスト重合により板状等の任意の形状に重合成形されたアクリル系樹脂組成物を導光体として使用することも可能である。
【００２７】
本発明の導光体は、光学特性と耐光性に優れているので、特に、バックライト用導光板として好適に用いることができる。さらに、画面の対角インチ数が１４インチ以上（特に２０インチ以上）の液晶表示装置のバックライト用導光板として非常に好適に用いることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の各記載において「部」および「％」は質量基準である。メタクリル酸メチルは「ＭＭＡ」、アクリル酸メチルは「ＭＡ」と称す。また、各評価は以下の方法により実施した。
【００２９】
（色調評価）
通常の導光板サイズの厚さ（２ｍｍ程度）では色調の確認が困難なので、厚さ５ｍｍ以上で光路長が２００ｍｍとなる樹脂板を試験片とした。具体的には、まず射出成形、押出し成形またはキャスト製板にて樹脂板を作製し、これを必要に応じて切断加工することにより上記サイズの試験片を作製した。さらに、この試験片の端面を研磨した。この試験片の光路長が２００ｍｍの透過色を、以下の評価基準に従い目視で判定した。
「○」：着色がほとんど認められない。
「△」：若干の着色がある。
「×」：着色が認められる。
【００３０】
（導光板としての耐光性評価）
射出成形、押出し成形またはキャスト製板にて樹脂板を作製し、これを必要に応じて切断加工することにより、３０ｍｍ×５ｍｍ×２００ｍｍのサイズの試験片を作製した。この試験片の両端面（５ｍｍ×２００ｍｍ）を鏡面研磨し、冷陰極管（ハリソン電気(株)製、ＨＭＢＳＭ２ＪＤ８６Ｅ２５６ＹＳ／ＡＸ）を研磨後の両端面に２灯ずつ並べて、合計４灯配置し、金属製ランプリフレクタ−で両端面に配置された冷陰極管２灯ずつと樹脂板を囲った。そして、電圧１２Ｖ、管電流８ｍＡにて、２０００時間連続で点灯暴露試験を実施した。試験後の試験片端面の外観を、以下の評価基準に従い目視にて観察した。
【００３１】
判定基準は以下のとおりである。
「○」：着色がほとんど認められない。
「△」：若干の着色がある。
「×」：着色が認められる。
【００３２】
［実施例１］
ＭＭＡ９８％とＭＡ２％とからなるモノマー混合物に窒素ガスを導入して、溶存酸素を０.５ｐｐｍとした。このモノマー混合物１００部に対して、分子量調節剤としてｎ−オクチルメルカプタン０.２３部、ラジカル重合開始剤として１,１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）３,３,５−トリメチルシクロヘキサン０.００３部（日本油脂(株)製、商品名パーブチル３５５）を混合した。この混合物を、完全混合型反応器内に攪拌混合しながら連続的に供給し、平均滞在時間を３.０時間として、重合温度１３５℃で重合させた。
【００３３】
続いて、反応混合物を連続的に反応器から抜き出し、スタティックミキサーを内装した配管部において、さらに１,１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）３,３,５−トリメチルシクロヘキサン（パーブチル３５５）０.００２部を添加し、これをスタティックミキサーを内装したプラグフロー型反応器に供給した。反応器の内壁温度は１５０℃とし、平均滞留時間は３０分とした。次に、反応混合物を２２０℃で、この反応器の出口から連続的にベントエクストルーダ型押し出し機に供給して、２７０℃で未反応モノマーを主成分とする揮発物を分離除去し、ペレタイズしてペレット状のアクリル系樹脂（Ａ−１）を得た。
【００３４】
このアクリル系樹脂（Ａ−１）１００部に、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤として４−メトキシ桂皮酸２−エチルヘキシル（ロシュ・ビタミン・ジャパン社製、商品名ＰＡＲＳＯＬＭＣＸ、以下「ＭＣＸ」と称す）０.０８部を添加して混合し、押出し機（３０ｍｍ、２軸、樹脂温度２５０℃）でペレット化した。得られたペレットを射出成形機（東芝機械製ＩＳ２２０）を用いて、シリンダー温度２７０℃、成形サイクル１２０秒の条件で射出成形して試験片を作製し、評価した。その結果、本実施例の試験片は透明性、色調、耐光性に優れた樹脂からなるものであり、導光体の用途に好適なものであった。
【００３５】
［実施例２］
分子量調節剤としてｎ−オクチルメルカプタン０.２３部の代わりにｎ−ブチルメルカプタン０.１７部を使用し、ラジカル重合開始剤として１,１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）３,３,５−トリメチルシクロヘキサン（パーブチル３５５）０.００３部および０.００２部の代わりにジメチル−２,２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（和光純薬製Ｖ−６０１、純度９９％）０.００７部（０.００４部、０.００３部）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、ペレット状のアクリル系樹脂（Ａ−２）を得た。
【００３６】
このアクリル系樹脂（Ａ−２）１００部に、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤としてＭＣＸ０.０５部を添加して混合し、実施例１と同様にしてペレット化、射出成形を行って、試験片を作製し、評価した。その結果、本実施例の試験片は透明性、色調、耐光性に優れた樹脂からなるものであり、導光体の用途に好適なものであった。
【００３７】
［実施例３］
メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤であるＭＣＸの添加量を０.０３部に変更し、射出成形に代えて押出し成形により樹脂板を製造したこと以外は、実施例２と同様にして試験片を作製し、評価した。押出し成形においては、スクリュー径４５ｍｍ、１軸、ベント付きシート押出機を用い、Ｔダイのリップ幅は２００ｍｍ、リップ間隔は６ｍｍとし、ポリシングロールは横型のものを３本使用し、押出し温度は２４０℃、ロール温度はＴダイ側から９５℃、１００℃、１１０℃の条件で実施した。本実施例の試験片は透明性、色調に優れた樹脂からなるものであり、導光体の用途に好適なものであった。
【００３８】
［実施例４］
ＭＭＡ９４％とネオペンチルグリコ−ルジメタクリレ−ト６.０％とからなるモノマー混合物１００部に対して、重合開始剤（日本油脂(株)製、商品名パーヘキシルＰＶ、１０時間半減温度５３.２℃）０.３２部、メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤としてＭＣＸ０.０５部を添加して混合した。この混合物を吸引瓶にて脱泡し、重合用セル（あらかじめ洗浄された６０ｃｍ×４０ｃｍ角の強化ガラス表面の周囲を塩化ビニル製のガスケットでシールして作製したもの）に流し込んだ。このセルを水浴７６℃にて１時間加熱し、引き続き空気炉１３０℃にて１時間熱処理することにより、混合液を重合して、厚さ５ｍｍの架橋構造を有する樹脂板を得た。この樹脂板から試験片を作製し、評価した。本実施例の試験片は透明性、色調、耐光性に優れた樹脂からなるものであり、導光体の用途に好適なものであった。
【００３９】
［実施例５］
アクリル系樹脂（Ａ−２）１００部に対して、さらにヒンダードアミン系安定剤（ＨＡＬＳ）として２,２,４,４−テトラメチル−２１−オキソ−７−オキサ−３,２０−ジアザジスピロ［５.１.１１.２］−ヘネイコサン−２０−プロパン酸ドデシルエステル／テトラデシルエステル混合物（クラリアントジャパン(株)製、商品名ホスタビンＮ２４、以下「Ｎ２４」と称す）０.０１部を添加したこと以外は、実施例３と同様にして試験片を作製し、評価した。その結果、透明性、本実施例の試験片は透明性、色調、耐光性に優れた樹脂からなるものであり、導光体の用途に好適なものであった。
【００４０】
［比較例１］
メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤の代わりに、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤である２,４−ジヒドロキシベンゾフェノン（シプロ化成(株)製、商品名シーソーブ１００、以下「シーソーブ」と称す）０.０５部を用いたこと以外は、実施例２と同様にして試験片を作製し、評価した。本比較例の試験片は、実施例１〜５よりも着色する傾向が強く、かつ耐光性に劣るものであった。
【００４１】
［比較例２］
メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤の代わりに、トリアジン系紫外線吸収剤である２−（４,６−ジフェニル−１,３,５−トリアジン−２−イル）−５［（ヘキシル）オキシ］−フェノール（チバ スペシャルティ ケミカルズ株式会社製、商品名チヌビン１５７７ＦＦ、以下「１５７７」と称す）０.０５部を用いたこと以外は、実施例２と同様にして試験片を作製し、評価した。本比較例の試験片は、実施例１〜５よりも着色する傾向が強く、かつ耐光性に劣るものであった。
【００４２】
［比較例３］
メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤であるＭＣＸの添加量を０.０００２部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験片を作製し、評価した。本比較例の試験片は、実施例１〜５よりも耐光性が劣るものであった。
【００４３】
［比較例４］
メトキシ桂皮酸アルキル系紫外線吸収剤であるＭＣＸの添加量を０.５部に変更したこと以外は、実施例２と同様にして試験片を作製し、評価した。本比較例の試験片は、実施例１〜５よりも着色する傾向が強いものであった。
【００４４】
以上の実施例１〜５および比較例１〜４の評価結果を、下記表１にまとめて示す。
【００４５】
【表１】
2005326761.tif 000003